Курсовые по энергетике
БН
Экология
Карта


Другая серьёзная экологическая проблема связана с тритием. Использование в термоядерной энергетике какой-либо иной реакции, кроме синтеза дейтерия и трития, почти исключено. Между тем тритий - Р-активный радионуклид с периодом полураспада 12,4 года и высокой радиотоксичностью. Его предельно-допустимые концентрации в воздухе и воде очень низки - 3,0* 10-10 и 4,0* ю-6 Кюри/л, соответственно. Гамма-квантов ядра трития при распаде не испускают, а энергия его Р-частиц относительно невелика, поэтому при нахождении вне организма тритий угрозы не представляет. Но вот если он попадает внутрь (с воздухом и водой), он легко замещает атомы водорода в молекулах клеток организма (напомним, что тритий - один из изотопов водорода), обуславливая опасное внутреннее облучение. В естественных земных экосистемах трития почти нет - его ничтожные количества образуются лишь при взаимодействии космического излучения с газами атмосферы. На всей Земле едва ли наберётся более 1 кг естественного трития. Между тем для обеспечения работы лишь одного упомянутого выше 1000- мегаваттного термоядерного реактора в течение года потребуется 150 кг трития. Однако количество трития, находящееся на термоядерной электростанции (ТЯЭС), может быть гораздо большим, поскольку термоядерный топливный цикл будет замкнут по тритию - он будет нарабатываться на той же ТЯЭС.

Возможность для этого открывает одна важная особенность термоядерных нейтронов. Их энергия более чем вдвое превышает энергию связи нейтронов в некоторых ядрах, поэтому при соответствующем выборе материала бланкета в нем будет протекать ядерная реакция (n, 2n) - на один захваченный ядром быстрый нейтрон синтеза рождаются два, но меньшей энергии. Однако для наработки трития как раз и нужны медленные нейтроны - так он сейчас и получается в специальных промышленных реакторах при облучении лития. Таким образом, расходными материалами для работы ТЯЭС будут являться лишь дейтерий и литий, а тритий будет в непрерывном обороте - сами нарабатываем, сами и сжигаем. Равновесное количество трития на объекте - не менее 1 тонны. А теперь вспомним про высокую радиотоксичность трития . (радиоактивный тритий легко усваивается организмом человека вместе с водой) и о том, что гарантировать полное отсутствие его утечек за защитные барьеры во внешнюю среду на всех стадиях термоядерного топливного цикла не может никто - тем более, что радиационный мониторинг по тритию технически достаточно сложен и трудоёмок. Тепловые электростанции Общая энергетика Создание безопасных и экономичных установок для обезвреживания радиоактивных технологических газов АЭС является задачей комплексной. Решать ее нужно не только за счет совершенствования таких установок, но и совершенствования и создания основного и вспомогательного оборудования АЭС, имеющих минимум технологических сдувок радиоактивных газов.

Отношения между термоядом и нераспространением ядерного оружия обещают стать не менее сложными. Производство ядерного оружия начинается с получения делящегося материала оружейной кондиции. Наиболее эффективный из этих материалов, 239Pu, нарабатывается путем облучения блочков из естественного урана в ядерных реакторах и последующим радиохимическим выделением. Но широко распространенные высказывания типа «не будет этих проклятых реакторов, чье место заменит термояд, - не будет и головной боли с оружейным плутонием» у специалистов вызывает лишь горькую усмешку. Ведь для наработки плутония нужны не реакторы как таковые, а интенсивные потоки нейтронов, которые в настоящее время только в реакторах и можно получить. А тут на сцене появляется термояд с его мощнейшими нейтронными потоками. На единицу тепловой мощности в термоядерном реакторе рождается в 5 - 7 раз больше быстрых нейтронов, чем медленных - в реакторе деления. Правда, для превращения U в Pu нужны именно медленные нейтроны, но, во-первых, быстрые нейтроны синтеза технически несложно замедлить. А, во-вторых, самое время вспомнить о размножении нейтронов в (п, 2п) - реакциях, о котором говорилось выше. При использовании этого эффекта фактор 5 - 7 можно довести до 10. Поэтому термоядерный реактор для наработки плутония ничуть не уступает реактору деления (и, соответственно, никак не менее опасен). Однако, анализ проблемы приводит к выводу, что слова «никак не менее» приходится заменить на «гораздо более».


На главную